多孔氧化铝陶瓷的制备、表征及性能研究

摘要

以蔗糖溶液为低温介质,采用冷冻干燥法和退火工艺制备多孔Al2O3陶瓷。研究了烧结温度和退火时间对多孔陶瓷孔隙结构、开孔率和力学性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,试样的线性烧成收缩率有明显的升高,开孔率和维氏硬度先缓慢降低,当烧结温度为1600℃时迅速下降。平均晶粒尺寸是影响甚至决定多孔氧化铝陶瓷维氏硬度的主要原因。随着退火时间的延长,多孔陶瓷的孔径显著增大,多孔陶瓷开孔率范围为40.35%~64.58%,退火处理后的孔隙率比未退火处理提高了60.05%。多孔陶瓷的抗压强度随退火时间的延长而降低,而在最长的24h退火时间后,多孔陶瓷的抗压强度仍能达到25.9MPa,可以满足许多应用领域的强度要求。可以通过调节退火时间来控制多孔陶瓷的孔隙结构、开孔率和抗压强度。